大部分心理學(xué)家認(rèn)為,“平衡”是心理健康的關(guān)鍵,發(fā)表在Cell Reports上的一項(xiàng)新研究進(jìn)一步證實(shí)了這種平衡性的重要作用。神經(jīng)學(xué)家Dion Dickman深入研究了大腦如何在細(xì)胞層面保持健康的平衡,這可能對(duì)精神分裂癥等神經(jīng)精神疾病的治療具有重要意義。
神經(jīng)細(xì)胞被稱(chēng)為神經(jīng)元,通過(guò)突觸與其他細(xì)胞進(jìn)行交流,神經(jīng)元和接收信號(hào)的細(xì)胞之間存在微小的間隙。為了完成突觸的連接,一個(gè)神經(jīng)元會(huì)釋放一種叫做神經(jīng)遞質(zhì)的分子,它穿過(guò)間隙,并落在接收細(xì)胞的受體蛋白上。接收細(xì)胞根據(jù)發(fā)送的神經(jīng)遞質(zhì)的類(lèi)型和數(shù)量做出反應(yīng)。例如,當(dāng)神經(jīng)元受到谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)的刺激時(shí),會(huì)關(guān)閉本身的信號(hào)傳遞通路,神經(jīng)遞質(zhì)數(shù)量越多,受到的影響也就越嚴(yán)重。
當(dāng)你學(xué)習(xí)的時(shí)候,一些突觸被認(rèn)為變得更強(qiáng),這有利于你編碼記憶。但是,神經(jīng)元可以忍受多大強(qiáng)度的信號(hào)呢?突觸有一系列的正常活動(dòng),它可以調(diào)節(jié)信號(hào)稍微弱一點(diǎn),或者稍微強(qiáng)一點(diǎn),這樣可以讓你更靈活的學(xué)習(xí)、記憶和工作。信號(hào)過(guò)弱會(huì)導(dǎo)致連接中斷,而信號(hào)過(guò)強(qiáng)則會(huì)有急性紊亂發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。
將突觸保持在正常范圍內(nèi)的過(guò)程稱(chēng)為平衡突觸可塑性。這個(gè)過(guò)程好比身體保持常溫的方式,如果你太冷,你會(huì)發(fā)抖;如果你太熱,身體就會(huì)出汗。同樣,突觸也需要維持在正常范圍內(nèi)。
隱形病理
精神分裂癥以及其它神經(jīng)精神疾病的病因目前還不清楚,部分原因是他們不易被發(fā)現(xiàn)。相比之下,神經(jīng)退行性疾病,例如帕金森癥以及阿茲海默癥等,是由神經(jīng)元死亡引起的,通過(guò)大腦成像的手段很容易觀(guān)察到。
而當(dāng)我們觀(guān)察精神病患者的大腦時(shí),很難發(fā)現(xiàn)它與正常大腦之間的主要生理差異,這是因?yàn)閷?dǎo)致認(rèn)知出現(xiàn)紊亂的內(nèi)在改變可能十分微弱,不像細(xì)胞死亡那樣容易被觀(guān)察到。這些微弱的,難以被觀(guān)察到的事件或許就是改變突觸性能的關(guān)鍵,例如谷氨酸的水平超過(guò)了正常范圍。
精神恒溫器
2017年11月發(fā)表在《Cell Reports》雜志上的這篇新研究中,作者研究了果蠅的突觸和突觸前神經(jīng)元的受體,找到了控制神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵受體,總共有三條不同的通路影響了這一過(guò)程。雖然這三個(gè)突觸后通路是由不同的因素觸發(fā)的,但他們最終都集中在一個(gè)單一的控制系統(tǒng)上,這個(gè)系統(tǒng)能夠保持體內(nèi)平衡。
這種機(jī)制好比辦公室的恒溫器。有些人可能覺(jué)得太冷,需要熱起來(lái);而另一些人可能覺(jué)得太熱,需要更涼爽的空氣。實(shí)際上,不是每個(gè)人都能隨心所欲的把恒溫器打開(kāi)和關(guān)閉,只能在中間找一個(gè)最能滿(mǎn)足每個(gè)人需求的溫度。
這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)的臨床治療具有重要的影響,研究者們或許能夠開(kāi)發(fā)出控制其中某條通路的藥物,或者能夠通過(guò)直接控制谷氨酸的水平來(lái)起到治療疾病的目的。
Goel P, Li X, Dickman D. Disparatepostsynaptic induction mechanisms ultimately converge to drive the retrogradeenhancement of presynaptic efficacy[J]. Cell reports, 2017, 21(9): 2339-2347.
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